EP1168030A2 - Verfahren und Anordnung zur Anpassung der lateralen und zeitlichen Auflösung eines Mikroskopbildes - Google Patents
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- EP1168030A2 EP1168030A2 EP01115337A EP01115337A EP1168030A2 EP 1168030 A2 EP1168030 A2 EP 1168030A2 EP 01115337 A EP01115337 A EP 01115337A EP 01115337 A EP01115337 A EP 01115337A EP 1168030 A2 EP1168030 A2 EP 1168030A2
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S128/00—Surgery
- Y10S128/92—Computer assisted medical diagnostics
- Y10S128/922—Computer assisted medical diagnostics including image analysis
Definitions
- the invention relates to a method for adapting the lateral and temporal Resolution of a microscope image.
- the invention further relates to an arrangement for adapting the lateral and temporal resolution of a microscope image.
- Optical imaging devices such as Microscopes generate the image results two-dimensionally and without delay. It is a conventional one Procedure that the captured images for the purpose of analog or digital processing can be converted into electronic signals. An additional occurs due to the limited transmission bandwidth Limitation in lateral and / or temporal expression. This Limitation occurs particularly with large transmission links (Telemicroscopy) or for transmission channels with low bandwidth.
- the user has the choice between high lateral Resolution or high frame rate.
- the patent US-A-5,216,596 discloses a telepathology system.
- a Workstation is located in a remote location and receives images from a preparation (tissue) that is examined with a microscope. The microscopic images are taken with a conventional video camera recorded and at the remote location on a conventional Video monitor shown. A takes place after the image acquisition Digitization or coding of the image data.
- the presented here System is tied to analog transmission lines and can be combined in one conventional digital network does not achieve the required resolution.
- the system shows no way to reduce the corresponding Resolutions in order to adapt to the currently available allow standing bandwidths.
- Another object of the invention is to provide an arrangement which makes optimal use of the available bandwidth of the transmission channels and adapts without user input.
- An advantage of the invention is that after building an image, the longer Time stands by, no image refreshments are required.
- the available Bandwidth of the transmission channels are fully utilized and one user at the remote station this can be done by the microscope View the captured image with the best resolution.
- the user now move to another location on the specimen he can e.g. of the remote station.
- the Microscope parameters can be changed manually and appropriate means on Location of the microscope are provided, which detect this change.
- the Arrangement in the automatic microscope) can determine these changes and then automatically switches to another transmission mode, the preferably to the bandwidth of the network used for transmission is adjusted.
- the transmission mode with the largest possible lateral and color Object fidelity is called still image transmission.
- the mode with limited lateral and / or color resolution is called video conferencing designated.
- Switching between still image transmission and video conferencing happens automatically based on the detection of the object movement or Change the instrument setting.
- the Operating mode "Still picture" (high resolution) switched.
- the defined one Period can be a certain time interval that is in a timer is installable.
- the system 1 shown in Fig. 1 consists of a microscope 2, the is set up in a place where the preparations to be examined (Tissue sections). The place is usually one histological or pathological department of a hospital.
- the Microscope 2 is assigned to a first computer 4 with a screen 5.
- Fig. 1 that is Network represented by a connecting line that is an interrupted Position 8a has, in order to better illustrate that the second computer 6 in Principle can be installed at any distance from the first computer 4.
- the microscope 2 is as one automatic microscope. All imaging parameters of the Microscope 2 can e.g. set by the second computer 6 and to be changed. In this case the microscope has 2 corresponding ones Motors for setting the parameters. 1 shows a motor 10, which enables the movement of an X / Y table 12. Motors for Changing the image scale, the process of the X / Y table 12 in Z direction and / or for focusing are for reasons of clarity not shown. For a person skilled in the art, however, the arrangement and Use of these engines clearly.
- a Image window (not shown) shown and from a camera 16 added.
- the camera 16 can be used as a conventional video camera or Be designed digital camera.
- the camera 16 is connected 17 connected to the first computer 4.
- the control signals are via the network 8 from the second computer 6 to the first computer 4 transmitted.
- the image data from the first are transmitted via the network 8 Computer 4 transmitted to the second computer 6.
- Both computers 4 and 6 can each with a modem 11 or another digital Remote data transmission (DFÜ) be provided to establish the connection serves.
- the input unit 20 can be used as a mouse or keyboard or be designed as a voice control unit.
- the first computer 4 is usually used to: Record image data from microscope 2 and use it for transfer Bring network 8 into an appropriate data format. Furthermore, from the first computer 4 can also be used to compress the image data.
- the microscope 2 also has position sensors (not is shown), which deliver 4 signals to the first computer, which provide information about the X, Y and Z position of the X / Y table 12. Further is the first computer 4 also for receiving the data from the second Computer 6 for the control of the microscope 2 and its implementation in appropriate control signals responsible.
- FIG. 2 is a schematic illustration of an arrangement 21 that enables switching between the individual transmission modes in a manual microscope.
- the arrangement 21 comprises a means for image data processing 22, a buffer 24, a comparison element 26, a timer 19 and a switching means 23.
- the means for image data processing 22 receives an input image from the camera. For this purpose, for example, distinctive image points and their position within a defined image window (not shown) are determined. This data is fed to the buffer store 24.
- the buffer store 24 is divided into a first and a second part 24 1 and 24 2 .
- the data of a previous image are stored in the first part 24 1 and the data of the current image are stored in the second part 24 2 .
- the comparison element 26 the data of the current and the previous image are compared. A time interval specified by the timer 19 is taken into account. If no deviations are found in the comparison element 26, a signal is sent via a first output 25 1 of the arrangement 20 that a still image is to be transmitted. In the event of a deviation, a signal is sent to the switching means, which then reduces the image data of the input image in accordance with the bandwidth and the transmission speed in order to generate a live image for the video conferencing. The live image is output via a second output 25 2 of the arrangement 20.
- FIG. 3 is a schematic illustration of an arrangement 30 that enables switching between the individual transmission modes in an automatic microscope 2.
- the arrangement 30 comprises a means for position data processing 32, a buffer 34, a comparison element 36, a timer 31 and a switchover means 33.
- the means for position data processing 32 has a plurality of inputs 32 1 , 32 2 , 32 n , the signals from the position of the X. / Y table 12, magnification and focus. After processing, this data is representative of the position of an image window. This data is fed to the buffer memory 34.
- the comparison element 36 the data of the current and the previous image, which are stored in the intermediate memory 34, are compared. A time interval specified by the timer 31 is taken into account.
- a signal is sent via a first output 35 1 of the arrangement 30 that a still picture is to be transmitted or no further transmission of a still picture is necessary.
- a signal is sent to the switching means 33, which then reduces the image data of the input image in accordance with the bandwidth and the transmission speed in order to generate a live image for the video conferencing.
- the live image is output via a second output 35 2 of the arrangement 30.
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Abstract
Description
- Mittel zur Erfassung der Änderungen des Bildinhaltes eines mikroskopischen Bildes,
- elektronische Mittel zur Begrenzung des Bildinhaltes aufgrund der von dem Mittel zur Erfassung der Änderung des Bildinhaltes gelieferten Daten, und
- Mittel zum automatischen Umschalten auf den zu den erfassten Änderungen des Bildinhaltes passenden Übertragungsmodus vorgesehen sind.
- Bei motorisch gesteuerten Bewegungen erfolgt die Meldung der Bewegung durch das steuernde System.
- Bei manueller Objektverschiebung erfasst ein Meßsystem die Veränderung.
- Die elektronischen Signale des Bildes werden auf inhaltliche Veränderung analysiert.
- Fig. 1
- eine systematische Darstellung eines Systems, bei dem die Erfindung Verwendung findet,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Anordnung, die die Umschaltung zwischen den einzelnen Übertragungsmodi bei einem manuellen Mikroskop ermöglicht, und
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung der Anordnung, die die Umschaltung zwischen den einzelnen Übertragungsmodi bei einem automatischen Mikroskop ermöglicht.
- 2
- Mikroskop
- 4
- erster Rechner
- 5
- Bildschirm
- 6
- zweiter Rechner
- 7
- Bildschirm
- 8
- Netzwerk
- 10
- Motor
- 11
- Modem
- 12
- X/Y-Tisches
- 14
- Objektträger
- 14a
- Präparat
- 16
- Kamera
- 17
- Verbindung
- 18
- Verbindung
- 19
- Eingabeeinheit
- 20
- Anordnung
- 21
- Timer
- 22
- Mittel zur Bilddatenbearbeitung
- 23
- Umschaltmittel
- 24
- Zwischenspeicher
- 241
- Zwischenspeicher erster Teil
- 242
- Zwischenspeicher zweiter Teil
- 251
- erster Ausgang
- 252
- zweiter Ausgang
- 30
- Anordnung
- 31
- Timer
- 32
- Mittel zur Positionsdatenverarbeitung
- 321, 322, 32n
- mehrere Eingänge
- 33
- Umschaltmittel
- 34
- Zwischenspeicher
- 351
- erster Ausgang
- 352
- zweiter Ausgang
- 36
- Vergleichselement
Claims (10)
- Verfahren zur Anpassung der lateralen und zeitlichen Auflösung eines Mikroskopbildes, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:a) Erfassen von Veränderungen des aktuell übertragenen Bildfensters über Veränderungen der Einstellungen des Mikroskops (2);b) Umschalten auf einen Übertragungsmodus für Video-Conferencing;c) Aufzeichnen der Zeit, die seit der letzten Änderung der Einstellungen des Mikroskops (2) vergangen ist, undd) Umschalten auf den Übertragungsmodus für Standbilder, wenn eine gewisse Zeitgrenze überschritten ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Veränderungen des aktuellen Bildfensters mittels einer Bildanalyse aus dem Vergleich zweier zeitlich nacheinander aufgenommener Mikroskopbilder erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderungen des aktuellen Bildfensters mittels eines automatischen Vergleichs der Position des Bildfensters zweier zeitlich nacheinander aufgenommener Mikroskopbilder erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem automatischen Mikroskop die zur Verstellung der Mikroskoparameter erforderlichen Signale erfasst werden und an Hand der Signale ermittelt wird, ob auf einen anderen Übertragungsmodus umgeschaltet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem automatischen Mikroskop mit manuellen Verstellmöglichkeiten die Veränderungen im Bildfenster in Abhängigkeit von der Zeit registriert werden, und an Hand der Veränderungen als Funktion der Zeit ermittelt wird, ob auf einen anderen Übertragungsmodus umgeschaltet wird.
- Anordnung zur Anpassung der lateralen und zeitlichen Auflösung eines Mikroskopbildes dadurch gekennzeichnet, dass:Mittel zur Erfassung der Änderungen des Bildinhaltes eines mikroskopischen Bildes,elektronische Mittel zur Begrenzung des Bildinhaltes aufgrund der von dem Mittel zu Erfassung der Änderung des Bildinhaltes gelieferten Daten, undMittel zum automatischen Umschalten auf den zu den erfassten Änderungen des Bildinhaltes passenden Übertragungsmodus vorgesehen sind.
- Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Erfassen der Änderungen des Bildinhaltes ein Mittel zur Bilddatenbearbeitung (22) umfasst, das markante Bildstellen und deren Lage innerhalb eines festgelegten Bildfensters ermittelt.
- Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Erfassen der Änderungen des Bildinhaltes ein Mittel zur Positionsdatenverarbeitung (32) ist, wobei das Mittel zur Positionsdatenverarbeitung (32) mehrere Eingänge (321, 322, 32n) umfasst, die Signale von der Position eines X/Y Tisches (12), der Vergrößerung und der Scharfstellung des Mikroskops (2) liefern.
- Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Timer (21, 31) vorgesehen ist, der mit einem Vergleichselement (26, 36) verbunden ist, wobei das Vergleichselement (26, 36) aufgrund eines bestimmten Zeitintervalls des Timers (21, 31) und des Ergebnisses des Vergleichs weiterhin ein Standbild an einem ersten Ausgang (251, 351) liefert.
- Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichselement (26, 36) mit einem Umschaltmittel (23, 33) verbunden ist, das bei einer Abweichung im Vergleichselement (26, 36) das Umschaltmittel (23, 33) daraufhin die Bilddaten eines aktuellen Eingangsbildes entsprechend der Bandbreite und der Übertragungsgeschwindigkeit reduziert, um ein Livebild für das Video-Conferencing zu erzeugen.
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